Cơ chế gây viêm màng não của Covid-19

Nghiên cứu tình trạng viêm thần kinh trong dịch não tủy (CSF) và huyết thanh của những bệnh nhân Covid-19, các nhà khoa học phân tích proteome của dịch não tủy và huyết thanh bằng phương pháp khối phổ (MS) để làm sáng tỏ bệnh lý thần kinh. Bên cạnh đó, họ cũng kiểm tra các protein trong não để có cái nhìn tổng quan về cách thức biểu hiện của chúng.

Một loạt kỹ thuật tiên tiến khác gồm xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết với enzym (ELISA), sàng lọc tự kháng thể, mảng cytokine bán định lượng và giải mã axit ribonucleic (RNA) cũng được sử dụng để khảo sát hồ sơ RNA vòng và mạch thẳng trong CSF.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học điều tra những triệu chứng thần kinh liên quan đến Covid-19 là do sự khuếch tán thụ động của bão cytokine vào thần kinh trung ương hay do phản ứng viêm nội tủy. Quan trọng hơn, họ đánh giá mức procalcitonin (PCT).

Khảo sát proteome dịch não tủy trên 38 người mắc Covid-19 cho thấy, khối lượng dịch của nhóm đối chứng và nhóm bệnh viêm não do virus herpes simplex (HSVE) khác nhau. Theo đó, có 28 người thuộc nhóm đối chứng không thoái hóa thần kinh và có 10 người mắc HSVE.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dịch não tủy và huyết thanh từ 11 bệnh nhân đối chứng và 10 bệnh nhân HSV để đo cytokine. Kết quả cuối cùng cho thấy 12 người thuộc nhóm chỉ số PCT thấp và 9 người thuộc nhóm chỉ số PCT cao.

Kết hợp với nhau, dữ liệu nghiên cứu giúp các nhà khoa học phân tích phản ứng với Covid-19 và HSVE thông qua proteomics. Tuy nhiên, những thay đổi ít rõ rệt hơn ở bệnh nhân Covid-19. Tất cả F0 đều có những thay đổi viêm tương tự nhưng giảm độc lực mạnh trong dịch não tủy, bao gồm các globulin miễn dịch và hầu hết thành phần bổ thể.

Các thông số dịch não tủy thường quy của bệnh nhân Covid-19 cho thấy tỷ lệ albumin dịch não tủy, huyết thanh cao hơn, do đó, nguồn gốc của protein tăng cao ở bệnh nhân Covid-19 là do ngoại bì. Phát hiện này cũng chỉ ra phản ứng viêm não toàn thân rõ rệt do Covid-19 và gián đoạn hàng rào máu - dịch não tủy nhẹ với tần suất cao.

Đặc biệt, một số protein họ Serpin và alpha-2-glycoprotein 1 (LRG1) giàu leucine không được tạo ra ở thần kinh trung ương nhưng được phát hiện trong huyết tương của bệnh nhân Covid-19 bằng các nghiên cứu về protein. Do đó, sự khuếch tán của chúng từ máu vào CSF.

Cũng tại nghiên cứu này, trình tự RNA trong CSF cho thấy 101 RNA tuyến tính bao gồm các RNA thông tin và RNA vi mô. Các đoạn RNA vận chuyển (t-RNA) quan sát được cũng xuất hiện khác biệt ở bệnh nhân Covid-19.

Ngoài ra, bệnh nhân Covid-19 bị bội nhiễm vi khuẩn (BSI) có dấu hiệu viêm màng não cao hơn những F0 khác đáng kể. Tương tự, phân tích mảng cytokine chỉ ra nồng độ tích phân trong huyết thanh tăng cao như phân tử kết dính gian bào 1 (ICAM1) và các protein liên quan đến cầm máu như SerpinE1 trong huyết thanh của bệnh nhân Covid-19.

Nghiên cứu cho rằng mức độ programnulin thay đổi do kích hoạt tế bào thần kinh và tế bào vi trong quá trình xâm nhập vào các vùng khứu giác, đã được quan sát trên các mô hình động vật. SARS-CoV-2 có khả năng tấn công máu trên chuỗi Beta thứ nhất của hemoglobin, sau đó gây giảm lượng hemoglobin. Sự gián đoạn của con đường này dẫn đến sự gia tăng phản ứng của tiểu đơn vị hemoglobin beta (HBB), khiến các gen liên quan đến túi ngoại bào giảm. Phát hiện này chỉ ra Covid-19 có thể ảnh hưởng đến cấu trúc RNA của các túi ngoại bào có nguồn gốc từ não.

Hơn nữa, một cuộc sàng lọc mở rộng để tìm kháng thể chống thần kinh, bao gồm cả trong mô tế bào thần kinh bản địa, không cho thấy hiệu giá cấp độ bệnh lý của các kháng thể quen thuộc hoặc bất kỳ phản ứng kháng thể mới nào.

Nhìn chung, kết quả nghiên cứu không cho thấy tổn thương thần kinh trực tiếp do SARS-CoV-2. Thay vào đó, họ phát hiện tác động toàn bộ một cách gián tiếp của Covid-19 đối với não người, gồm sự khuếch tán của các chất trung gian gây viêm từ máu ngoại vi vào thần kinh trung ương. Điều này gây thiếu oxy và tổn thương tế bào nội mô não của bệnh nhân Covid-19.